Introdução aos Testes de Desempenho

Introduçãoaos Testes de Desempenho
César Fernandes Teixeira
cesar.fernandes@base2.com.br

César Fernandes Teixeira
Analista de Desempenho – Base2 Tecnologia
Mestre em Ciência da Computação (UFMG)
Bacharel em Ciência da Computação (UFMG)
Certificado CTFL pelo ISTQB
Participou, durante a graduação e mestrado, de projetos de pesquisa de análise e modelagem de desempenho, planejamento de capacidade e projeto experimental em ciência da computação
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PARTE 1: Introdução e Motivação
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Motivação
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Servidor e-commerce

Motivação
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Servidor e-commerce

Motivação
Sistema de Seleção Unificada (Sisu) - 2011
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Motivação
Amazon - 2008
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Fonte: http://idgnow.uol.com.br

Introdução
Os testes de desempenho permitem:
Saber o comportamento do sistema sob a carga esperada
Saber a carga máxima suportada pelo sistema
Planejar melhorias no ambiente para atender a demandas atuais e futuras
Não perder clientes por falhas no desempenho
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Introdução
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Tipos de testes de desempenho

Conceitos Principais
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Carga: volume de tráfego para um determinado sistema. Geralmente medida em transações, requisições e usuários.
Requisição: requisição http realizada.

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Transação: operação completa no sistema. Por exemplo, buscar um produto.
Sistema: todo o conjunto de servidores, rede entre servidores, softwares de terceiros e a aplicação.
Utilização de um recurso: percentual, em uso, do total de recursos disponíveis.

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Tempo de resposta: Tempo desde o momento em que o usuário envia a requisição até o momento em que recebe a resposta completa.
Definição não é universal.
Na nomeclatura do Jmeter , é o elapsed time

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Profiling: instrumentação da aplicação para estudo dos métodos e seus tempos de execução.
Vazão: taxa com que um sistema responde às requisições recebidas.
Gargalo: tudo o que impede que o sistema apresente maior vazão.
Se a vazão for inferior à taxa com que as requisições são enviadas ao sistema.

PARTE 2: Metodologia de um Teste de Desempenho
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Visão Geral
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Gerador de Carga
Sistema

Processo de Testes: Etapa 0
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A etapa inicial é entender os objetivos dos testes
É interessante saber como o sistema se comporta com a carga atual?
É interessante saber qual a carga máxima que o sistema suporta?
É interessante conhecer e apontar os gargalos?
Entender qual o sistema a ser testado e a arquitetura do ambiente.
Qual o limite de tempo de resposta aceitável? (6 segundos).

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Onde instalar os geradores de carga?
Na mesma rede do sistema
Na mesma rede onde os clientes estarão
Meio de acesso

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Testar a aplicação do cliente?
Testar o desempenho em browsers diferentes?
Testar o desempenho na aplicação cliente (frontend)?
Testar somente os servidores?

Processo de Teste
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Configuração do Ambiente
Configurar o sistema que será testado
Configurar as máquinas que irão gerar a carga
Configurar o monitoramento do ambiente
O que deve ser monitorado?
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Monitoramento do sistema
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Métricas Sistema Operacional (Todas as máquinas)
Utilização CPU, memória, Swap, disco, rede, etc.
/proc, perfmon, vmstat, etc.

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Ex: Utilização CPU

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Métricas Banco de Dados
Tempo ocupado, tempo execução médio por query, locks, leituras físicas e lógicas, etc.
Relatório AWR, etc.

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Ex: Relatório AWR (Oracle)

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Profiling(Servidor de aplicação)
Tempo de execução por método, tempo de execução em CPU por método, memória consumida por classe, etc.
VisualVM, RedGate Ants, etc.

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Ex: VisualVM (Java)

Há ferramentas que facilitam o monitoramento do sistema:
NewRelic
Integra profiling e monitoramento de métricas do sistema operacional.
Cacti
Monitoramento de métricas do SO.
Up.time
Monitoramento de métricas do SO.
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Modelagem
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Entender o comportamento dos usuários que se deseja simular (Caracterização)
Criar os scripts para simular as transações de interesse

Modelagem: Caracterização
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Quantos usuários simultâneos o sistema terá/tem na média? E no momento de pico? 100 usuários. Pico de 300.
Qual a demanda estimada para o futuro? Espera-se um aumento de 50% nos acessos em 1 ano
Quais as transações no sistema que são mais relevantes? Busca por produto e checkout.
Qual a taxa de transações de cada categoria? 200 buscas por minuto, 20 checkouts por minuto.

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Os dados são obtidos geralmente de duas maneiras
Estudo dos logs dos servidores
Relatórios gerenciais contendo essas informações

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Exemplo log Apache
127.0.0.1 - frank [10/Oct/2000:13:55:36 -0700] "GET /index.html HTTP/1.0" 200 2326
127.0.0.1 - frank [10/Oct/2000:13:56:36 -0700] "GET /apache_pb.gif HTTP/1.0" 200 2326
192.168.0.1 - paulo [10/Oct/2000:14:06:36 -0700] "GET /checkout.php HTTP/1.0" 200 2326

Modelagem: Scripts
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Criar scripts para as operações levantadas na caracterização;
Configurar a carga planejada para cada script;
Geralmente os geradores de carga possuem a funcionalidade de criar scripts. Ex: Jmeter, MicrofocusSilkPerformer, etc.

Modelagem: Scripts
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Exemplo: JMeter

Execução dos testes
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Gerador de carga
Dispara a carga definida nos scripts criados
Captura as métricas do cliente (i.e. tempo de resposta, vazão, etc)
Monitoramento do sistema encontra-se ativo
A execução gera uma massa de dados que será analisada para a geração do relatório final

Execução dos testes
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Ferramentas
Jmeter
Gratuita. Em alguns casos é necessário codificar parte do teste. Menor suporte a tecnologias, como RMI, ajax, silverlight, etc.
Httperf
Gratuita. Somente para testar get a um conjunto de páginas.
MicrofocusSilkPerformer
Paga. Ainda é preciso codificar partes dos testes em alguns momentos. Suporta diversas tecnologias mais recentes.
GOMEZ
Paga. Geração de carga a partir da nuvem. A ferramenta é capaz de monitorar o sistema, inclusive, com profiling.

Relatório Final
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A partir da massa de dados gerados pela execução, busca responder:
Sistema suporta a carga esperada?
Qual a carga máxima que o sistema suportou?
Ocorreram falhas ou queda no sistema com o aumento na carga?
Quais os gargalos e o que pode ser feito para melhorar a vazão?

PARTE 3: Cenário atual, erros comuns e considerações finais
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Cenário Atual
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Geralmente os testes são feitos no ambiente de homologação
Geralmente utiliza-se o Jmeter como gerador de carga

Erros comuns
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Uso de ferramenta inadequada.
Não monitorar todo o ambiente.
Desconfie do “Isso não é um problema”.
Não conhecer o ambiente.
Conheça o ambiente a ser testado antes de planejar os testes.

Erros comuns
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Não caracterizar o sistema.
Não conhecer os objetivos dos testes.
Testar depois do sistema estar em produção.
Não testar no ambiente de produção.
Somente executar cada teste uma única vez.

Considerações finais
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Os testes de desempenho são ferramentas poderosas para entender o comportamento de um sistema e prever sua capacidade máxima.
A execução e planejamento podem ser complicados e devem ser feitos de maneira cuidadosa.

Introdução aos Testes de Desempenho

by crowdtest on Jul 08, 2011

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